Радиационные эффекты облучения человека
Соматические эффекты |
Генетические эффекты |
Лучевая болезнь Локальные лучевые поражения Лейкозы Опухоли разных органов |
Генные мутации Хромосомные аберрации |
Эффекты воздействия радиации на человека обычно делятся на две категории (таблица 16.6):
Соматические (телесные) − возникающие в организме человека, который подвергался облучению;
Генетические − связанные с повреждением генетического аппарата и проявляющиеся в последующих поколениях: это дети, внуки и более отдаленные потомки человека, подвергшегося облучению.
Зависимость тяжести нарушения от величины дозы облучения показана в таблице 16.7.
Таблица 16.7
Воздействие различных доз облучения на человеческий организм
Доза, Гр |
Причина и результат воздействия |
(0.7 ÷ 2)10-3 |
Доза от естественных источников в год |
0.05 |
Предельно допустимая доза профессионального облучения в год |
0.1 |
Уровень удвоения вероятности генных мутаций |
0.25 |
Однократная доза оправданного риска в чрезвычайных обстоятельствах |
1.0 |
Доза возникновения острой лучевой болезни |
3 ÷ 5 |
Без лечения 50% облученных умирает в течение 1–2 месяцев вследствие нарушения деятельности клеток костного мозга |
10 ÷ 50 |
Смерть наступает через 1–2 недели вследствие поражений главным образом желудочно-кишечного тракта |
100 |
Смерть наступает через несколько часов или дней вследствие повреждения центральной нервной системы |
Меры радиационной защиты персонала и населения регламентируются нормами радиационной безопасности и основными санитарными правилами. Меры защиты направлены на ограничение облучения дозой ниже порога возникновения этих эффектов (нормирование годовой дозы). В случаях аварийных ситуаций принимаются дополнительные меры защиты, обеспечивающие снижение дозы облучения населения загрязненной территории и включающие:
отселение жителей (временное или постоянное);
отчуждение загрязненной территории или ограничение проживания и функционирования населения на этой территории;
Радиоактивность человека
Организм человека состоит из различных химических элементов, которые находятся в определённой пропорции. Среди этих химических элементов два элемента занимают особое положение, это углерод и калий. Их выделенность обусловлена тем, что среди различных изотопов этих химических элементов есть изотопы, которые имеют большой период полураспада, они накапливаются внутри организма и являются источником внутренней радиоактивности человека. Изотопный состав углерода приведен в таблице 16.8.
14С
Таблица 16.8
Изотопный состав углерода с
Изотоп |
Период полураспада или процентное содержание |
Канал распада |
12С |
98.89% |
стабильный |
13С |
1.1% |
стабильный |
14С |
5700 лет |
β-распад |
Радиоактивный углерод 14С образуется на Земле при взаимодействии нейтронов космических лучей с ядрами азота атмосферы.
14N + n → 14С + p.
Ежегодно в атмосфере Земли под действием космических нейтронов образуется 8 кг радиоактивного углерода 14С, столько же 14С распадается в течение года, т.е. радиоуглерод находится в равновесии. Всего в атмосфере Земли находится ≈ 60 тонн изотопа 14С, что составляет ≈ 1.2·10-14% относительно изотопа 12С. Изотоп 14С присутствует в экологической цепочке в виде соединения 14СO2, молекулы которого равномерно перемешиваются с воздухом атмосферы и усваивается растениями в процессе фотосинтеза. Радиоуглерод в виде различных соединений входит в состав морской воды и океанов.
40K
В таблице 16.9 приведена распространенность долгоживущих изотопов K в земной коре.